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配气机构导块加工工艺及镗25孔夹具设计【含CAD图纸，工序卡，工艺过程卡，说明书】

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摘要

配气机构导块是某企业产品中的关键零件之一，本课题要求根据企业生产需要和配气机构导块零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具，并完成必要的设计计算。本机床所用夹具的通用性强，工件采用定位夹紧，快速方便。夹紧采用手动加紧，采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。由于配气机构导块的生产量比较大，为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。

通过设计，综合运用了大学期间的多数基础和专业知识，加深所学知识体系，掌握了运用各项绘图软件进行设计的方法和技巧,熟悉了工程应用设计。

关键词配气机构导块零件分析工艺路线夹具设计组合机床

Abstract

The axile bush is one of the key parts of an enterprise products, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod and modular machine tool of the axile bush.The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform,so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .As the output of the axile bush is very large ,it is need to make optimal design for the machining technology and use modular machine tool for pivotal machining process ,to ensure product quality and to improve the processing efficiency.

Through this design,the knowledge of more basic and specialty was synthetically applited.The system of knowledge we learned was intensified.Controlled to make use of various method and techniques that the painting software carry on a design,the design of engineering application was known well.

Keywords Axile Bush Precision Processing Technology Design of Clamping Device Modular Machine Tool

摘要 II

Abstract 1

1 引言 4

2 零件工艺性分析 5

2.1 零件的作用 5

2.2 零件的工艺分析 5

3 毛坯的选择 6

4 工艺规程设计 7

4.1 工艺规程的作用 7

4.2 定位基准的选择 7

4.3 制定工艺路线 8

4.4 毛坯尺寸的确定与机械加工余量 11

4.5 确定切削用量及基本工时 12

5 镗25孔工序的夹具设计 25

5.1设计要求 26

5.2 定位基准的选择 26

5.3定位元件的设计 26

5.4 切削力及夹紧力的计算 26

5.5加紧元件的设计 28

5.6紧固元件的选择 28

5.7零件的车床夹具的加工误差分析 28

5.8 夹具操作说明 29

结束语 30

参考文献 31

致谢 32

1 引言

随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。

“工欲善其事，必先利其器。”

工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。

2 零件工艺性分析

2.1 零件的作用

配气机构导块是配气机构一个主要零件。通过配气机构实现气体的内外交换，该零件的加工好坏，将影响到整个配气机构的工作性能。

2.2 零件的工艺分析

由附图1得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。

该零件上主要加工面为左、右端面，φ20mm以及加工。由参考文献[1]中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。

⑴ 以外圆为主有：① 零件外圆粗、精车磨削加工，其粗糙度要求是；

② 配气机构导块平面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是。

⑵ 孔系加工有： ①Φ20、Φ25钻扩铰加工，其表面粗糙度为；

②小孔2-Φ6钻加工

3 毛坯的选择

零件材料是HT200。零件年产量是大批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。

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内容简介：: 机械加工工艺过程卡片产品名称零(部)件名称零件图号材料毛坯种类文件编号配气机构导块ganganHT200铸造造工序号工序内容设备夹具名称刀具名称量具名称工作等级单件工时名称型号10采用铸造的方法获得毛坯20退火热处理30划线打点40粗车60外圆及端面, 以左端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M50半精车60外圆及端面, 以左端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M60 掉头，车左端面,以右端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M70车R1槽, 以左端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘切槽车刀游标卡尺M80半精车59.5外圆及端面,以右端外圆为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M90精车60外圆，以59.5外圆及端面为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘外圆车刀游标卡尺M100钻17孔，以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1钻头游标卡尺M110扩19.7孔，以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1扩孔钻游标卡尺M120铰20H8孔，以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1铰刀内径百分表M130车50内孔，以59.5外圆及端面为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘镗刀游标卡尺M140钻22孔，以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1钻头游标卡尺M150扩24.7孔，以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1扩孔钻游标卡尺M160镗25H7，以外圆及端面为基准卧式车床 CA6140三爪卡盘镗刀游标卡尺M设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品名称零(部)件名称零件图号材料毛坯种类文件编号配气机构导块ganganHT200铸造造工序号工序内容设备夹具名称刀具名称量具名称工作等级单件工时名称型号170钻2-6孔，以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1钻头游标卡尺M180钻2-3孔，以60外圆及端面为基准立式钻床 Z525专用钻夹具1钻头游标卡尺M190 铣削宽度为46的两侧面（铣扁），以60外圆及端面为基准立式铣床 X52K专用铣夹具4立铣刀游标卡尺H200粗铣30H11槽，以60外圆及端面为基准立式铣床 X52K专用铣夹具4立铣刀游标卡尺H210精铣30H11槽，以60外圆及端面为基准立式铣床 X52K专用铣夹具4立铣刀游标卡尺H220磨60外圆，以59.5外圆及端面为基准磨床 M114W磨床夹具砂轮螺旋测微器G230终检240清洗入库设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期课程设计配气机构导块加工工艺及镗25孔夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日32摘要配气机构导块是某企业产品中的关键零件之一，本课题要求根据企业生产需要和配气机构导块零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具，并完成必要的设计计算。本机床所用夹具的通用性强，工件采用定位夹紧，快速方便。夹紧采用手动加紧，采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。由于配气机构导块的生产量比较大，为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。通过设计，综合运用了大学期间的多数基础和专业知识，加深所学知识体系，掌握了运用各项绘图软件进行设计的方法和技巧,熟悉了工程应用设计。关键词配气机构导块零件分析工艺路线夹具设计组合机床AbstractThe axile bush is one of the key parts of an enterprise products, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod and modular machine tool of the axile bush.The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform,so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .As the output of the axile bush is very large ,it is need to make optimal design for the machining technology and use modular machine tool for pivotal machining process ,to ensure product quality and to improve the processing efficiency.Through this design,the knowledge of more basic and specialty was synthetically applited.The system of knowledge we learned was intensified.Controlled to make use of various method and techniques that the painting software carry on a design,the design of engineering application was known well.Keywords Axile Bush Precision Processing Technology Design of Clamping Device Modular Machine Tool目录摘要IIAbstract11 引言42 零件工艺性分析52.1 零件的作用52.2 零件的工艺分析53 毛坯的选择64 工艺规程设计74.1 工艺规程的作用74.2 定位基准的选择74.3 制定工艺路线84.4 毛坯尺寸的确定与机械加工余量114.5 确定切削用量及基本工时125 镗25孔工序的夹具设计255.1设计要求265.2 定位基准的选择265.3定位元件的设计265.4 切削力及夹紧力的计算265.5加紧元件的设计285.6紧固元件的选择285.7零件的车床夹具的加工误差分析285.8 夹具操作说明29结束语30参考文献31致谢321 引言随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。2 零件工艺性分析2.1 零件的作用配气机构导块是配气机构一个主要零件。通过配气机构实现气体的内外交换，该零件的加工好坏，将影响到整个配气机构的工作性能。2.2 零件的工艺分析由附图1得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为左、右端面，20mm以及加工。由参考文献1中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。以外圆为主有：零件外圆粗、精车磨削加工，其粗糙度要求是；配气机构导块平面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是。孔系加工有： 20、25钻扩铰加工，其表面粗糙度为；小孔2-6钻加工3 毛坯的选择零件材料是HT200。零件年产量是大批量,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。4 工艺规程设计4.1 工艺规程的作用工艺规程是生产准备、生产组织、计划调度的主要依据，是指导工人操作的主要技术文件，也是工厂和车间进行设计或技术改造的重要原始资料。工艺规程的制订须严格按照规定的程序和格式进行，并随技术进步和企业发展，定期修改完善。(1)根据机械加工工艺规程进行生产准备（包括技术准备）。在产品投入生产以前，需要做大量的生产准备和技术准备工作，例如，关键技术的分析与研究；刀、夹、量具的设计、制造或采购；设备改装与新设备的购置或定做等。这些工作都必须根据机械加工工艺规程来展开。(2)机械加工工艺规程是生产计划、调度、工人的操作、质量检查等的依据。(3)新建或扩建车间(或工段),起原始依据也是机械加工工艺规程，根据机械加工工艺规程确定机床的种类和数量，确定机床的布置和动力配置，确定生产面积的大小和工人的数量。4.2 定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀精基准的选择：主要考虑基准重合问题，配气机构导块的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。20孔及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。4.3 制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本9。4.5.1 工艺路线方案一10采用铸造的方法获得毛坯20退火热处理30划线打点40粗车60外圆及端面50半精车60外圆及端面60 掉头，车左端面70车R1槽80半精车59.5外圆及端面90精车60外圆100钻17孔110扩19.7孔120铰20H8孔130车50内孔140钻扩铰25H7150 铣削宽度为46的两侧面（铣扁）160粗铣30H11槽170精铣30H11槽180磨60外圆190终检200清洗入库4.5.2 工艺路线方案二10采用铸造的方法获得毛坯20退火热处理30划线打点40粗车60外圆及端面50半精车60外圆及端面60 掉头，车左端面70车R1槽80半精车59.5外圆及端面90精车60外圆100车50内孔110钻17孔120扩19.7孔130铰20H8孔140钻扩铰25H7150 铣削宽度为46的两侧面（铣扁）160粗铣30H11槽170精铣30H11槽180磨60外圆190终检200清洗入库4.5.3 工艺方案的比较与分析因左右两端面均对20mm孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，左右端面上20mm孔放后面加工。初步拟订加工路线方案一。方案一遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难；又由上端面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削容易引起工艺系统的震动，故改动铣削加工。通过以上的两工艺路线的优、缺点分析，最后确定工艺路线方案一为该零件的加工路线。该工艺过程详见附表和附表2，机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。10采用铸造的方法获得毛坯20退火热处理30划线打点40粗车60外圆及端面, 以左端外圆为基准50半精车60外圆及端面, 以左端外圆为基准60 掉头，车左端面,以右端外圆为基准70车R1槽, 以左端外圆为基准80半精车59.5外圆及端面,以右端外圆为基准90精车60外圆，以59.5外圆及端面为基准100钻17孔，以60外圆及端面为基准110扩19.7孔，以60外圆及端面为基准120铰20H8孔，以60外圆及端面为基准130车50内孔，以59.5外圆及端面为基准140钻22孔，以60外圆及端面为基准150扩24.7孔，以60外圆及端面为基准160镗25H7，以外圆及端面为基准170钻2-6孔，以60外圆及端面为基准180钻2-3孔，以60外圆及端面为基准190 铣削宽度为46的两侧面（铣扁），以60外圆及端面为基准200粗铣30H11槽，以60外圆及端面为基准210精铣30H11槽，以60外圆及端面为基准220磨60外圆，以59.5外圆及端面为基准230终检240清洗入库4.4 毛坯尺寸的确定与机械加工余量 30H11槽的偏差及加工余量计算30H11槽计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献4表1119。其余量值规定为2-3mm，现取3mm。查3可知其粗铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取精铣：由参考文献3表2.359，其余量值规定为。参照参考文献3表32，325,2.313和参考文献15表18，可以查得：钻孔25钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。钻孔20参照参考文献3表2.347，表2.348。确定工序尺寸及加工余量为：加工该孔的工艺是：钻扩铰由以上资料得出毛坯尺寸图。4.5 确定切削用量及基本工时在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量。(1)切削用量指：背吃刀量asp(即切削深度ap、进给量f及切削速度Vc 。(2)确定方法是：确定切削深度确定进给量确定切削速度(3)具体要求是：由工序或工步余量确定切削深度：精、半精加工全部余量在一次走刀中去除在中等功率机床上一次走刀ap可达8mm10mm。按本工序或工步加工表面粗糙度确定进给量：对粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度。可用查表法或计算法得出切削速度Vc查，用公式换算出查或计算法所得的转速nc查，根据Vc查在选择机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速n机作为实际的转速，再用换算出实际的切削速度Vc机填入工艺文件中。对粗加工，选取实际切削速度Vc机实际进给量f机和背吃刀量asp之后，还要校验机床功率是否足够等，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。工序30：粗车60外圆及端面机床：车床CA6140所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时，进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=5.75，=，=，=.倒角换车刀手动进给。. 计算基本工时（3-7） = （3-8）工序40：半精车60外圆及端面已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。采用工序30确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下：a=2.5 f=0.65 n=5.8 v=50.4 T=56工序50：半精车60外圆及端面所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C6021机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时，进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-14）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=1.25，=，=，=工序60：钻扩铰20H8。机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。钻孔进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表5.131，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：扩孔刀具：根据参照参考文献3表4.331选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403切削深度：进给量：根据参考文献3表2.452，取。切削速度：参照参考文献3表2.453，取。机床主轴转速：按照参考文献3表5.131，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度：，取走刀次数为1机动时间：铰孔20刀具：根据参照参考文献3表4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量：根据参考文献3表2.458，取。切削速度：参照参考文献3表2.460，取。机床主轴转速：按照参考文献3表5.131取实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：工序70：车50内孔所选用的刀具为YG6X硬质合金圆形镗刀，主偏角为K=45，直径为16mm的圆形镗刀，其耐用度为。.确定切削深度 a.根据表1.5，当半精镗铸料，镗刀直径为，a，镗刀伸出长度时，进给量为：。 .确定切削速度按表1.27的计算公式确定 V = （3-16）式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20 V=124.6 选择CA6140机床转速：n= n =1200=20实际切削速度为： v = 2.08 .确定基本时间确定的基本时间50s工序80：钻2-6孔机床：钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度：根据参考文献3表查得：进给量,切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表5.131，取。实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取。加工基本时间：工序180钻2-3孔，以60外圆及端面为基准1.锥柄麻花钻(GB1436-85) d=3mm钻头几何形状为(表2.1及表2.2)双锥修磨横刃=30 2=118 be=3.5mm 0=12 =552.选择切削用量1按加工要求决定进给量根据表2.7 当加工要求为H12HB精度铸铁硬度HBS200d0=3mm 时 f=0.360.44 mm/r由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则f =(0.360.44) 0.95=0.340.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r2决定钻头磨纯标准及寿命由表2.12 ,当d0=3时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min3决定切削速度由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d020mm Vc=22 m/minn =1000V/d0=100022/(3.143)=350 r/min由钻床说明手册选取 n=400 r/min3.计算工时tm =L / nf= L+Y+/ nf=(32+10)/4000.4=0.26min工序90：钻、扩25H7孔工件材料为HT200，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z525立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm标准高速钢扩孔钻；镗孔25mm镗刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量根据参考文献7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z525立式钻床说明书，取。根据参考文献7表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据表28-15，由插入法得：，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表28-3，故查Z525机床说明书，取。实际切削速度为：由表28-5，故3）校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量根据参考文献7表28-31，。根据Z525机床说明书，取=0.57mm/r。2）确定切削速度及根据参考文献7表28-33，取。修正系数：，故查机床说明书，取。实际切削速度为工序90：镗25H7孔（1）选择刀具1）选择镗刀2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。3）依据，根据表1.2，可以选择YT15硬质合金刀具镗刀。（2）选择切削用量 1）、确定切削深度ap ap=12.5mm2）、进给量依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时，依据，根据CA6140车床的使用说明书选择确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验依据，根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。依据，根据表1.21，当钢的强度=570670MPa， (预计)时，进给力为N。依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为 N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.01.4），车刀的寿命T=60min。4）、确定切削速度依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算故 =110m/min r/min依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择这时实际切削速度为 =120m/min最后决定的车削用量为。式中，l=75mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量,则L=80mm,故 min工序100：铣削宽度为46的两侧面机床：立式铣床刀具：错齿三面刃铣刀铣刀直径，齿数铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.77，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.88，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：走刀次数为1机动时间：（其中）因为：本工序机动时间：工序110：粗铣30H11槽。机床：立式铣床刀具：错齿三面刃铣刀切削深度：根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献1表查得切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表5.174，取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度： =63mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：工序120：精铣30H11槽。切削深度：根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献1表查得切削速度，机床主轴转速：，按照参考文献3表5.174，取。实际切削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：本工序机动时间：工序180: 磨60外圆 1）确定磨削深度=0.4mm 2）确定进给量,取f= 0.05mm/r 3）根据机床选n=2667r/min，计算出= =2095.6m/min 4）基本时间=，故 =0.195min 5) 计算,查表得辅助时间=0.2min,布置工作地时间=0.3min,休息与生理需要时间=0.1min 则=0.195+0.2+0.3+0.1=0.795min 6）小结综上所述，机床为磨床床M114W，主轴转速为2667r/min，切削速度2095.6m/min，进给量f=0.05mm/r，切削深度0.4mm，机动时间0.195min, 辅助时间0.2min。5 镗25孔工序的夹具设计为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为镗25孔工序专用夹具，本夹具将用于CA6140车床。5.1设计要求本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。5.2 定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。方案一1面也就是整个工件的截面定位限制两个自由度。2面是工件的地面定位限制三个自由度3面是侧面定位限制一个自由度。方案二1面是工件的底面限制三个自由度。 2面是侧面限制一个自由度。 3面是外端面定位限制两个自由度。方案比较：方案一：是按照基准统一及基准重合原则确定的，有利于夹具的设计制造，加紧力方向指向定位元件刚性较大的方向，定位相对简单。方案二：是是按照基准统一原则确定的，有利于夹具的设计制造，但不容易保证空的轴线与外圆对称面的重合，钻头进给的的轴向力完全由定位元件承受，很容易引起变形。本工序车25孔，加工的切削力主要是刀头进给时的轴向力，样工件轴向几乎没有切削力，所需要的加紧力不是很大。综合考虑两个方案的优缺点，及加工的具体情况，采用方案二。5.3定位元件的设计通过方案二来选择设计定位元件5.4 切削力及夹紧力的计算刀具：粗车切削力：查现代机床夹具设计P104表，得车削切削力计算公式：圆周分力Fc = 902ap f0.75Kp径向分力Fp = 2383ap0.9f0.6vc-0.3Kp轴向分力Ff =3326Kp其中ap背吃刀量 2.3mmf每转进给量 0.16mmVc切削速度m/min 60Kp修正系数1.08 所以切削时的各切削力Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N精车切削力：ap背吃刀量0.5mmf每转进给量 0.13mmVc切削速度m/min 38Kp修正系数 1.08所以切削时的各切削力Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N 车削夹紧力：查机床夹具设计手册P70表3-6，查得工件以V形块和定位块定位时所需夹紧力计算公式： Wk = KFsin222式中Wk实际所需夹紧力K安全系数弹簧夹头的半锥角u2工件与夹具支承面的摩擦系数则所需夹紧力 Wk=399（N）根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。3、定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为V形块与定位块，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合B=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。Y=0.5d=0.50.12mm=0.06mm5.5加紧元件的设计加紧元件由一个V型块给工件顶端一个向下的力来使工件加紧，而后的螺杆是为了在装卸工件方便所做的设计5.6紧固元件的选择由于夹具零件都是固定在夹具体上面的，所以应该选择螺钉，由于夹具的设计尺寸面的宽度多为15或者20cm，尺寸较小，为了满足强度要求以及在这么小的空间装配拆装，故选择内六角圆柱头螺钉。5.7零件的车床夹具的加工误差分析工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差、夹具误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。如夹具图所示，在夹具上加工时，尺寸的加工误差的影响因素如下所述：（1）定位误差由于25孔的端面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差为零。工件在夹具上定位时，定位基准与限位基准是重合的，基准位移误差为零。因此，尺寸的定位误差等于零。（2）夹具误差夹具误差为限位基面与轴线间的距离误差，以及限位基面相对安装基面C的平行度误差是0.01.（3）安装误差因为夹具和主轴是莫氏锥度配合，夹具的安装误差几乎可以忽略不计。（4）加工方法误差如车床主轴上安装夹具基准与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的车床夹具总加工误差是：精度储备：故此方案可行。5.8 夹具操作说明当夹具有制造误差、工作过程出现磨损、以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换V型块。以便随时根据情况进行调整换取。结束语课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和参考过程.回顾这次课程设计,从选题到定稿,从理论到实践,在这段课程设计期间里,可以说得是苦多于甜.通过本次课程设计,不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上没有学到过的知识.对我来说,收获最大的是方法和能力-那些和解决问题的方法和能力.在整个设计过程中,我发现我们这些学生最缺少的是经验,没有感性的认识,空有理论知识,有些东西很可能与实际脱节.此次设计需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来,从中暴露出自身的不足,以待改进.通过这次课程设计,我懂得了理论与实际相结合是很重要的-只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提该自己的实际动手能力.在设计的过程中遇到问题，可以说是困难重重.在设计的过程中也发现了自己的不足之处:对以前所学过的知识

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